DRYF GENETYCZNY

Dryf genetyczny opisuje zmiany frekwencji gen≤w nie wynikaj▒ce z doboru, mutacji czy migracji osobnik≤w, ale z czystego przypadku. Mo┐na go zdefiniowaµ jako utratΩ alleli danych gen≤w w populacji przez przypadkowe │▒czenie siΩ gamet w procesie rozmna┐ania Rola dryfu genetycznego jest wiΩksza im mniejsza jest populacja. Prosty przyk│ad biologiczny pos│u┐y w wyja╢nieniu zjawiska dryfu genetycznego.

Istnieje zbiornik wodny, w kt≤rym ┐yje piΩµ osobnik≤w pewnego hipotetycznego, diploidalnego gatunku, rozmna┐aj▒cego siΩ p│ciowo, o zap│odnieniu zewnΩtrznym. Dodatkowo jest to gatunek hermafrodytyczny, kt≤rego osobniki gin▒ po wydaniu potomstwa (pokolenia nie zachodz▒ na siebie). Rozwa┐amy jeden z gen≤w, kt≤ry ma 2 allele A i a. Spo╢r≤d piΩciu osobnik≤w 4 to heterozygoty Aa, a pozosta│y to homozygota AA. Zatem w naszej ma│ej populacji istnieje 10 allelii: 6 A i 4 a. Mo┐emy powiedzieµ, ┐e czΩsto╢µ allelu A (okre╢lmy j▒ jako p) wynosi w tym przypadku 0,6 (p=0,6), natomiast allelu a 0,4 ((1-p)=0,4). Je┐eli w podczas rozrodu, ka┐dy z osobnik≤w produkuje bardzo du┐o jaj i plemnik≤w (przypomnijmy, ┐e jest to gatunek obojnaczy), kt≤re s▒ no╢nikami allelu A lub a. Przy za│o┐eniu, ┐e nie dzia│a dob≤r ani presja mutacyjna, czΩsto╢µ allelu a w gametach jest taka sama jak w populacji (allelu A p=0,6, za╢ a (1-p)=0,4). Wiemy, ┐e w owym zbiorniku mo┐e prze┐yµ tylko 5 osobnik≤w, zatem z tysiΩcy jaj i plemnik≤w tylko 10 (5 jaj i 5 plemnik≤w) da zygoty, kt≤re prze┐yj▒ w nastΩpnym pokoleniu. Wyb≤r tych gamet jest czysto losowy i opisany jest r≤wnaniem rozk│adu dwumianowego (odno╢nik). O tym jak bΩdzie siΩ kszta│towaµ czΩsto╢µ alleli w zbiorniku mo┐emy siΩ dowiedzieµ ze wzoru (szczeg≤│y pominiΩto):

Zatem prawdopodobie±stwo, ┐e czΩsto╢µ allelu A bΩdzie taka sama w kolejnych, nastΩpuj▒cych po sobie pokoleniach wynosi tylko 0,251. Mo┐e doj╢µ do sytuacji, ┐e allel a zostanie ca│kowicie wyeliminowany z populacji (1-p) bΩdzie r≤wne 0, lub do ca│kowitego utrwalenia allelu a (1-p)=1. Nie potrafimy odpowiedzieµ na pytanie, jak zmieni siΩ frekwencja gen≤w w owej populacji. Za zmianΩ frekwencji gen≤w, czyli proces ewolucyjny, odpowiedzialny jest tu przypadek. Dodatkowo maj▒c na uwadze, ┐e taki sam proces przypadkowego doboru alleli dotyczy wszystkich loci w genomie, │atwo bΩdzie mo┐na siΩ przekonaµ o istotno╢ci dryfu genetycznego w ewolucji.

DOB╙R NATURALNY

WSPӣCZESNE PROBLEMY BIOLOGII EWOLUCYJNEJ

Webmaster